По пътя към 5g мрежи

Разхождайки се по мобилния световен конгрес, беше лесно да видите всякакви демонстрации с надпис "5G", сякаш следващото поколение безжична технология - стъпката отвъд 4G или LTE - е точно зад ъгъла. Не е.

Всъщност официалните предложения за 5G технология не се дължат на Международния съюз по далекосъобщения (ITU) до есента на 2017 г. и е малко вероятно да видим окончателна техническа спецификация и мрежи, които отговарят на тези изисквания най-рано до 2020 г. Вместо това демонстрациите бяха предимно на технологии, за които отделните компании смятат, че могат да бъдат част от следващия стандарт или може би мостове към 5G. Те включват много работа по използването на нелицензиран спектър, може би с милиметрови вълни; за обединяване както на лицензиран, така и на нелицензиран спектър, включително LTE-Advanced и Wi-Fi; и да направим самата мрежа по-интелигентна, надеждна и сигурна.

Междувременно алиансът, ръководен от оператора Next Generation Mobile Networks (NGMN), публикува своята "5G Бяла книга", в която подробно се описва какво искат много оператори в 5G и очертанията на тези различни усилия изглежда започват да се сближават.

Най-интересните демонстрации на технологиите преди 5G идваха от големите доставчици на инфраструктурен хардуер - Alcatel-Lucent, Ericsson и Nokia; както и няколко от превозвачите, които се опитват да се позиционират, за да бъдат в началото на 5G внедряване.

Почти всички доставчици определят 5G като се надяват на 1000x увеличаване на капацитета на мрежите, така че те да могат да се справят с 1000 пъти повече устройства, свързани в мрежата. Имайте предвид, че този увеличен капацитет може да не означава, че отделен потребител всъщност ще изтегля информация 1000 пъти по-бързо, отколкото днес, но вместо това мрежата като цяло ще бъде по-бърза. И все пак връзките за много потребители биха могли да бъдат по-бързи - идеята е да получите на устройство информацията, от която се нуждае, възможно най-бързо и след това да я извадите от мрежата.

Такова решение вероятно ще използва много по-плътна колекция от клетки за предаване и получаване на информация в нови конфигурации. Редица компании, включително Intel, демонстрираха демонстрации за това как могат да "уплътнят" мрежата.

Друга част от решението е да се използва повече спектър, както лицензираният спектър, където понастоящем работят LTE, така и по-старите технологии и нелицензиран спектър. Нелицензираният спектър включва някои честотни ленти като 2, 4 и 5 GHz диапазони, които често се използват за Bluetooth и Wi-Fi; и все по-честотният спектър над 6 GHz включва диапазоните на милиметровата вълна (mmWave). Всички големи радиокомпании и дори изследователски групи като IMEC демонстрираха демонстрации на mmWave.

Всъщност почти всички са съгласни, че следващият етап ще включва по-безпроблемни връзки между лицензиран и нелицензиран спектър. Например, Wireless Broadband Alliance създаде своята технология за ново поколение (използвайки Passpoint сертификат на Wi-Fi Alliance) и потребителите с валидни SIM карти в някои мрежи могат да се свържат с тези горещи точки, с технология, която ви позволява да се движите между LTE и Wi-Fi мрежи, без да забелязвате. (Можеше да се публикува по-добре и да се предлага на повече места, но се получи доста добре.)

Ето някои от по-интересните демонстрации на шоурума:

SK Telecom показваше нова RAT (технология за радио достъп), която можеше да върши пикови данни от 7.55Gbps при 28 GHz връзка.

Хаесунг Парк, управител на корпоративната научноизследователска и развойна дейност на SK Telecom, заяви, че компанията търси най-вече спектър над 6 GHz, като спектъра, използван от WiGig, тъй като спектърът под този е обхванат от съществуващите 3GPP разпоредби. За да има най-голям смисъл, каза той, "непрекъснатата широка лента е ключова", така че превозвачите ще гледат по-големи диапазони на спектъра. Но той отбеляза, че по-високите честоти са склонни да не навлизат в днешните 4G диапазони, така че по-ниската честота все още да е необходима.

Компанията заяви, че планът й ще включва безпроблемна работа между LTE-Advanced и всяка нова радиотехника; и вероятно ще включва възможности за виртуализация на мрежовата функция (NFV) за по-добро управление на мрежата. Парк каза, че SK Telecom би искал да изгради тестова мрежа, за да покаже решение за предварително 5G през 2018 г. с планове за окончателно представяне през 2020 г.

Nokia всъщност говори за стремеж към 10 000x (!) Увеличаване на капацитета, като използва цялостна 5G система с макро клетки, по-плътни клетки и ултра плътен слой от още по-малки клетки, предимно използвайки спектър над 6 GHz. В подражание на такава система, Nokia може да достави "няколко гигабита на сесия" според Агнеска Шуфарска, мениджър на радио изследвания.

Демонстрациите на Nokia в MWC включваха фазирана система за внимание, използвайки mmWave технология в обхвата 70 GHz. Тази демонстрация на проследяване на лъчите включва 64 лъча, всяка от които покрива три градуса, контролирана от насочена антена с висока печалба. Целият монтаж беше зад стъкло, но доста интересно за гледане на устройство, което се движи и проследява.

Ericsson имаше редица интересни демонстрации, включително показваше как мобилно устройство може да получи повече от 5 Gbps свързаност, свързана към базова станция от следващо поколение, използвайки радиообразуващи радиостанции.

Според Мигел Блокстранд, директор на връзките с продуктова линия, 5G „не е голям взрив“, а по-скоро ще се случи чрез внедряването на различни технологии в различно време. LTE всъщност ще бъде част от 5G решения, отбеляза той, както и много технологии, които използват нелицензиран спектър.

Един от основните движещи фактори, каза той, е нарастващата употреба на мобилни технологии (M2M) и развитието на Интернет на нещата. Извършването на цялата тази работа ще изисква анализиране и прогнозиране на поведението, носещи повече надеждност, устойчивост и покритие на мрежата, като същевременно намаляват закъсненията. Това е важно за приложения като автономни автомобили, отдалечена хирургия или отдалечено изкопване (като демонстрация, която е имал в своя щанд).

Интересното е, че Qualcomm не определи своите демонстрации като 5G, тъй като вижда място за внедряването на много от новите си технологии като част от непрекъснатия напредък към LTE. Вече компанията казва, че оценява начините за работа с традиционния лицензиран спектър, както и с нелицензиран спектър (LTE-U), като същевременно обединява LTE и Wi-Fi ленти и включва такива функции в своите LTE-Advanced модеми, тъй като те са готови, Qualcomm вижда по-постепенно въвеждане на 5G, а не голям взрив, при който завършваме с единна платформа, включваща заедно нови усъвършенствани технологии на LTE, Wi-Fi и 5G технологии. Това ще използва както традиционните базови станции, така и много повече малки клетки.

„Според нас трябва да разгледате различни приложения, а не само по-високи проценти или повече капацитет, “ каза Расмус Хелберг, старши директор на техническия маркетинг на Qualcomm. С нарастването на Интернет на нещата, 5G трябва да може да свърже огромен брой устройства и да поддържа нови услуги и индустрии, каза той.

Новите приложения на безжичните мрежи като насочване на самостоятелно управлявани автомобили ще изискват надеждност, ултра ниска латентност и сигурност, отбеляза той. Едно нещо, което ми се стори интересно за подхода на Qualcomm, е неговото виждане за „безкрайна мрежа“, където потребителските устройства всъщност са част от мрежата, използвайки когнитивна технология или машинно обучение, за да избират между множество възможни мрежови пътища.